CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA, GRANULOMÉTRICA E MINERALÓGICA DO REJEITO PROVENIENTE DO BENEFICIAMENTO DE MOSCOVITA

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1 CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA, GRANULOMÉTRICA E MINERALÓGICA DO REJEITO PROVENIENTE DO BENEFICIAMENTO DE MOSCOVITA MEDEIROS, A.R.S. 1, GONZAGA, L.M. 2, OLIVEIRA, J.R.S. 3 1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba (IFPB), Coordenação de Mineração/Câmpus Picuí, ailma.engminas@gmail.com 2 Centro de Tecnologia Mineral (CETEM), Coordenação de Processos Minerais (COPM). ligiamaragonzaga@yahoo.com.br 3 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba (IFPB). Coordenação de Mineração/Câmpus Picuí, joseramilson@live.com RESUMO Esse trabalho objetivou a caracterização do rejeito do processamento de moscovita. O beneficiamento dessa substância proveniente dos pegmatitos da Paraíba e do Rio Grande do Norte gera uma grande quantidade de rejeito. A amostra de moscovita coletada nas pilhas de rejeito passou por uma caracterização física, mineralógica e química, através das técnicas de difração de raios-x (DRX), determinação da distribuição granulométrica por peneiramento e analise da composição química através fluorescência de raios X (FRX). Os ensaios de análise granulométrica mostraram que a porcentagem retida acumulada na malha de 38 µm foi de aproximadamente 80%, enquanto que o passante foi de 20%. Os resultados de análise química mostraram os teores dos elementos principais da composição dos pegmatitos, dentro dos padrões, o que pode confirmado através da difratometria de raios X, onde foram identificadas as principais fases minerais presentes na amostra foram quartzo, moscovita, albita, leucita e hematita. PALAVRAS-CHAVE: caracterização; moscovita; rejeito; pegmatitos. ABSTRACT This work aimed to the characterization of the tailings from the processing of Muscovite. The processing of this substance from the pegmatites of Paraíba and Rio Grande do Norte generates a large quantity of tailings. The sample of Muscovite collected in piles of tailings underwent a physical, mineralogical and chemical characterization, through the techniques of x-ray diffraction (DRX), determination of particle size distribution by sieving and chemical composition analysis by x-ray fluorescence (FRX). Particle size analysis tests showed that the percentage retained accumulated in 38 µm mesh was approximately 80, while the passante was 20. The results of chemical analysis showed the levels of the main elements of the composition of the pegmatites, within the standards, which can confirmed by x-ray diffractometry of rays-x, where were identified the main mineral phases present in the sample were quartz, Muscovite, albite, leucite and Hematite. KEYWORDS: characterization; Muscovite; tailings; pegmatites.

2 Medeiros, A.R.S.; Gonzaga, L.M.; Oliveira, J.R.S. 1. INTRODUÇÃO A mineração é sem dúvida um dos setores mais importantes no desenvolvimento mundial. Entretanto, uma grande quantidade de resíduos é produzida nos processos de extração e beneficiamento mineral. As atividades de mineração em geral, provocam uma grande quantidade de impactos ambientais, principalmente o impacto visual, é grande, porque é de fácil verificação e constatação, particularmente nas minas e atividades extrativas a céu aberto e nas pilhas de rejeito (MENEZES et al., 2007; RESENDE, 2009). O aproveitamento dos rejeitos industriais é uma tendência para uso como materiais alternativos e tem dado certo em vários países do Mundo. São as principais razões que motivam os países a reciclarem seus rejeitos industriais: primeiro, o esgotamento das reservas de materiais confiáveis e segundo, o crescente volume de resíduos sólidos, que põem em risco a saúde pública, ocupa o espaço e degradam o meio ambiente (MENEZES et al., 2002). A moscovita é um dos tipos de mica mais comum, podendo ocorrer em uma grande variedade de ambientes geológicos. No Brasil, encontra-se principalmente na região Nordeste. As micas ocorrem regulamente na província pegmatítica da Borborema, localizada no lado ocidental do Planalto da Borborema e na região do Seridó, entre os estados da Paraíba e do Rio Grande do Norte (BEZERRA e CARVALHO, 1997; LUZ et al., 2003). Os pegmatitos são fontes comerciais de feldspato, moscovita e quartzo, além de outros minerais de importância econômica tais como caulim, gemas, espodumênio, tantalita /columbita e cassiterita entre outros. Entre as aplicações industriais como em cosméticos, tinturas automotivas, resistência elétrica entre outras, as micas são empregadas dependendo de sua granulometria, composição química e propriedades físicas. A mica é usada nas seguintes formas: folhas ou lâminas, moída e micronizada (micronizada denominase ao produto moído de partículas com tamanho menor que 45 μm). Essa mica, de preferência calcinada é usada em aplicações cosméticas como esmaltes de unha e automotivo, batons, sombras, cremes, emulsões e protetores solares (LUZ e LINS, 2008; VIERA e SILVA, 2012). A caracterização, até bem pouco tempo, era pouco aplicada a rejeitos de usinas de beneficiamento de minérios, sendo esses descartados sem maiores conhecimentos de suas características físicas, químicas e mineralógicas e de sua resposta a processo de refino. Nos últimos anos, isto vem mudando, não só pela maior preocupação com questões ambientais, como também, em alguns casos, devido à escassez do minério e à exaustão de reservas, com a consequente diminuição dos teores das minas (BORGES, 2008). Para a verificação da possibilidade do aproveitamento desses rejeitos, faz-se necessária à caracterização tecnológica dos mesmos (caracterização mineralógica, granulométrica, química e ensaios tecnológicos específicos para um determinado emprego). A caracterização tecnológica de minérios é uma etapa fundamental para o máximo aproveitamento de um recurso mineral. É um ramo especializado aplicável em qualquer etapa da mineração. No beneficiamento mineral a caracterização

3 abrange aspectos físicos, químicos, mineralógicos, texturais, estruturais, respostas a operações unitárias. Neste contexto este trabalho apresenta a caracterização tecnológica do rejeito gerado pelo beneficiamento de moscovita proveniente dos pegmatitos da PB/RN, visando aplicações na indústria, bem como gerar subsídios para potenciais aplicações comerciais do mineral para fins nobres, ou seja, obtenção de produtos com maior valor agregado. 2. MATERIAL E MÉTODOS A amostra utilizada neste trabalho foi proveniente das pilhas de rejeito resultante do processamento do material denominado mica Murrão (Figura 1), da empresa Bentonit União do Nordeste BUN/PL, extraída de jazidas localizada na província pegmatítica do estado da Paraíba e do Rio Grande do Norte. A Figura 2 apresenta o fluxograma com etapas envolvidas na preparação de cada amostra para ensaios e análises. As amostras de rejeito foram britadas em laboratório usando britadores de mandíbulas e cônicos de forma estagiada (malha < 300 µm) a fim de minimizar a geração de finos.. Figura 1. Foto da mica Murrão. Rejeito ROM Britagem <300 µm Análise Mineralógica DRX Homogeneização e Quarteamento Alíquotas Análise Química FRX Análise Granulométrica 850 µm 20 µm Figura 2. Fluxograma do processamento das amostras.

4 Passante (%) Medeiros, A.R.S.; Gonzaga, L.M.; Oliveira, J.R.S. A fim de analisar a distribuição granulométrica foram utilizados ensaios de peneiramento, sendo utilizadas as seguintes malhas de peneiramento (µm): 300; 210; 150; 75; 45; e 38. As análises químicas foram realizadas por fluorescência de raios-x no (espectrômetro por fluorescência de raio-x - (WDS), modelo AXIOS (Panalytical). As amostras foram preparadas em prensa automática VANEOX (molde de 20 mm, P = 20ton e t = 30s), utilizando como aglomerante ácido bórico na proporção 1:0,5 (2g da amostra para 1g de ácido bórico). Para as análises de perda por calcinação: A determinação de PPC das amostras foi feita em Mufla. As amostras foram colocadas a 1000 C por 12 horas e após resfriamento pesadas para verificar a perda por calcinação. Para identificação dos constituintes mineralógicos foram feitas as análises por difratometria de raios-x, utilizando o método do pó no equipamento Bruker-D4 Endeavor. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1. Análises granulométricas e massa específica A análise granulométrica da amostra é mostrada na Figura 3, onde observa-se 40% de partículas acima de 150μm e 20% de partículas passantes na malha de 38μm Análise química Tamanho de partícula (mm) Figura 3. Distribuição granulométrica. A tabela 1 mostra os resultados da análise granuloquímica da amostra. Os resultados estão expressos em porcentagem (%).

5 Tabela 1. Resultados da análise granuloquímica da amostra. Granulometria Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 K2O CaO Fe2O3 *PPC Global 5,2 0,25 19,5 68,7 0,74 2,4 0,52 0,71 1,7 212 µm 5,9 0,19 16,4 73,1 0,47 1,7 0,31 0,44 1,4 150 µm 6,1 0,17 16,1 73,6 0,42 1,7 0,26 0,39 1,2 106 µm 5,6 0,21 17,6 70,9 0,43 2,2 0,32 0,86 1,6 75 µm 5,2 0,23 19,5 69,4 0,36 2,5 0,25 0,57 1,8 53 µm 5,1 0,28 20,7 68,4 0,44 2,5 0,28 0,58 1,5 38 µm 4,1 0,26 21,2 58,2 0,41 3,5 0,37 0,81 1,5 <38 µm 3,6 0,37 21,7 56,7 0,50 3,3 0,46 2,00 2,6 A análise química mostrou os teores dos elementos principais da composição da moscovita, dentro dos padrões, visto que a amostra é resultante do beneficiamento da moscovita proveniente dos pegmatitos. Pode-se observa a predominância do SiO2 com teor médio de 67,4% em todas as frações analisadas e destaca-se também o aumento no teor de Fe2O3 na fração <38 µm Identificação dos minerais: difratometria de raios-x A difratometria de raios-x (DRX) permitiu a identificação das espécies minerais presentes na amostra estudada, foi realizada a análise para todas as faixas granulométricas, porém foram selecionadas apenas duas para serem apresentadas nestes trabalhos. A Figura 4 e 5 mostram os difratogramas das frações 212 e 75 µm, pelo fato de que nesta análise foi encontrada a presença de todas as fases minerais determinadas. Figura 4. Difratograma da amostra na fração granulométrica 212 µm.

6 Medeiros, A.R.S.; Gonzaga, L.M.; Oliveira, J.R.S. Figura 5. Difratograma amostra na fração granulométrica 75 µm. As principais fases minerais presentes na amostra foram quartzo, moscovita, albita, leucita e hematita nas frações 212, 150, 106, 75 e -<38 µm, como esperado para esse tipo de minério, já que se trata de um material proveniente de pegmatitos, outra coisa que é evidente e chamou atenção foi a presença da leucita que foi identificada em todas as faixas granulométricas estudadas. 4. CONCLUSÕES A partir dos resultados obtidos na caracterização física, mineralógica e química da amostra estudada permitiram observou-se as seguintes conclusões: Os resultados da análise química mostraram que os teores dos elementos principais da composição dos pegmatitos encontram-se dentro dos valores atribuídos preestabelecidos. Para a mica natural, o teor de ferro foi encontrado dentro do valor (médio 0,8%) estabelecido para alguns usos na indústria. A Figura 3 mostra a presença de 60% passante em 150μm e 20% passante em 38μm. A difratometria de raios-x mostrou os principais componentes mineralógicos da amostra, quartzo, moscovita, albita, leucita e na maioria das frações há presença de hematita.

7 5. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a Bentonit União do Nordeste BUN/PL pela concessão da amostra e em especial ao CETEM/RJ pela realização dos ensaios de caracterização. 6. REFERÊNCIAS Bezerra, M.S; Carvalho, V.G.D. Minerais e Rochas Industriais da Região do Seridó, PB/RN.CPRM Serviço Geológico do Brasil, 31p Borges, A.A. Caracterização da parcela magnética de minério fosfático de carbonatito Ouro Preto, REM - Revista Escola de Minas, v. 61, n.1, p.29-34, Luz, A.B; Lins, F.A.F; Piquet, B; Costa, M.J; Coelho, J. M. Pegmatitos do Nordeste: Diagnóstico Sobre o Aproveitamento Racional e Integrado. Série Rochas e Minerais Industriais. CETEM/MCT, Rio de Janeiro-RJ Luz, A.B.; Lins, F.A.F. Rochas & Minerais Industriais. 2. Ed. - Rio de Janeiro: CETEM/MCT, Menezes, R.R; Almeida, R.R; Santana, L.N.L; Neves G.A; Lira, H.L.; Ferreira H.C. Analise da co-utilização do resíduo do beneficiamento do caulim e serragem de granito para produção de blocos e telhas cerâmicos. Cerâmica vol.53 n 326, São Paulo-SP Resende, A.G. Aplicabilidade do plano de fechamento de mina no plano de aproveitamento econômico de uma jazida. [Dissertação de Mestrado]. Ouro Preto: Departamento de Engenharia Mineral, Universidade Federal de Ouro Preto, 62p Viera, E.V.; Silva, E.E.P. caracterização do rejeito de beneficiamento de mica da Paraíba objetivando a fabricação de cosméticos. Revista Ambiente Mineral p